混联机翼喷涂机器人的两种轨迹规划方式的综合对比

3.4两种轨迹规划方式的综合对比
上文中分别基于CAD/CAM技术和基于工件STL模型制定了机翼喷涂机器人喷涂轨迹，下面将对这两种规划方式进行分析对比。
基于CAD/CAM技术来制定喷涂轨迹的优点有以下几个方面:C1)数控加工技术己经发展多年，各种功能都非常成熟完善，可以针对各种形状工件制定喷涂轨迹，甚至是结构非常复杂的零部件也可以满足使用要求;（2）操作过程中可以非常细致地观察喷涂轨迹，并可以根据实际情况对其进行修改，功能非常完善;(3)可以通过数控铣削加工仿真来模拟喷涂仿真，直观地看到喷涂效果。但是基于CAD/CAM技术的轨迹规划也存在缺点:(1)这种方式制定喷涂轨迹时需要事先在计算机上安装相关软件，成熟的CAD/CAM软件价格高昂，而且对编程的计算机配置要求也较高，增加了生产成本;（2）类似机翼这种由复杂异形曲面组成的喷涂工件，在制定喷涂轨迹时需要非常熟练的操作人员才能快速高效地制定出喷涂轨迹，这在一定程度上限制了这种方法的应用。
相较于第一种方式，基于工件STL模型轨迹规划有以下几个优点:（1）本文开发的轨迹规划软件可靠性高，兼容性好，对计算机配置要求不高，甚至可以直接运行在普通的工控机上;（2）软件操作步骤简单，非专业人员亦可轻松完成轨迹规划任务。这种方式的缺点是:(1)软件只能针对工件的STL模型来完成轨迹规划任务，如果是其他格式的文件，需要借助第三方软件转换成STL格式;(2)本文开发的轨迹规划软件还不够成熟，对于比较复杂的零件无法很好地完成轨迹规划任务;(3)有些功能有待增进和完善，比如软件修改轨迹时只能针对文本数据，不能在图形上实现轨迹修改，软件暂时还不能实现喷涂仿真的功能。
由于本文研究的是机翼喷涂机器人，机翼近似呈梯形，形状规则，结构并不复杂，对于机翼这样比较规则的零部件而言，本文自主开发的轨迹规划软件完全可以满足喷涂的需求。而且本软件制定的喷涂轨迹，相对于CATIA这种非常成熟的CAD/CAM软件制定的轨迹而言，并无明显的差别，所以采用了基于工件STL模型来制定机翼喷涂轨迹，输出了喷涂轨迹位置姿态信息，在此基础上编写了机器人运动控制程序。
3.5本章小结
本章从机器人编程技术介绍开始，对人工示教编程和离线编程进行了分析对比，确定了机翼喷涂机器人轨迹规划方式采用离线编程的方式，并提出了两种不同的轨迹规划方式。
其次分析对比了机翼喷涂于数控铣削加工的相同点，为基于CAD/CAM技术的喷涂轨迹规划提供了依据，为适合数控加工的要求修正完善了机翼模型，创建了毛坯，在CATIA数控加工模块中生成了喷涂轨迹，并根据实际需要对轨迹进行修改，经过仿真分析观察喷涂效果，证明了此种轨迹规划方式的可行性。
再次，分析了STL格式文件的特点，根据这些特点研究了轨迹规划软件的关键算法，在VS 2010平台下，以C++为开发语言，利用MFC多文档模板，采用了OpenGL图形库创建图形环境，设计了轨迹规划软件的整体框架，并利用该软件制定了喷涂轨迹，生成的轨迹轨迹光滑连续，覆盖到了整个机翼表面，证明通过该软件规划的喷涂轨迹效果良好。
最后，综合对比了这两种轨迹规划方式的优缺点，确定本文采用了基于工件STL模型来制定机翼喷涂机器人喷涂轨迹。